การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๒๔ การปรับตำแหน่งวางตัวอย่างเครื่อง FT-IR Nicolet 6700 MO Memoir : Thursday 23 June 2554

Memoir ฉบับนี้เป็นตอนต่อเนื่องจากฉบับปีที่ ๓ ฉบับที่ ๓๑๑ วันศุกร์ที่ ๓ มิถุนายน ๒๕๕๔ เรื่อง "การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๒๐ เมื่อสัญญาณ IR หายไป

ในการใช้เครื่อง FT-IR Nicolet 6700 วิเคราะห์ตัวอย่างที่เป็นผงของแข็งด้วยการอัดตัวอย่างที่ผสมกับ KBr และผ่านการบดให้ละเอียดเรียบร้อยแล้วให้เป็นแผ่นบาง ๆ และนำไปวางขวางลำแสง IR เพื่อดูการดูดกลืนนั้น จำเป็นต้องมีการตรวจสอบก่อนว่าตำแหน่งของตัวอย่างนั้นตรงกับแนวลำแสง IR หรือไม่

รูปที่ ๑ (ซ้าย) แท่นสำหรับติดตั้งแท่นวางตัวอย่าง ที่อยู่ในวงกลมสีเหลืองคือสกรูสำหรับปรับความสูงต่ำของแท่นวางตัวอย่าง (ขวา) เมื่อนำแท่นวางตัวอย่างและนำแม่แบบที่ใช้อัดตัวอย่างวางลงไปต้องมั่นใจว่าแสง IR ส่องผ่านรูของแม่แบบที่ใช้เตรียมตัวอย่าง (ตามแนวลูกศรสีแดง) ได้มากที่สุด

ตัวแท่นสำหรับติดตั้งแท่นวางตัวอย่างนั้น (ดูรูปที่ ๑ ข้างบน) จะมีสกรูอยู่ตัวหนึ่งที่ใช้มือหมุนไปมาได้ สกรูตัวนี้ใช้สำหรับปรับตำแหน่งความสูงของอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่จะนำมาเสียบเข้าไป

วิธีการก็ไม่ยาก เริ่มการเปิดโปรแกรมไปที่หน้า optical bench setup และไปที่แท็ป bench (ดูรูปที่ ๒ ในหน้าถัดไป) จะเห็นเส้นกราฟเส้นสีแดงที่เป็นสัญญาณของ interferogram ความแรงของสัญญาณคำนวณได้จากผลต่างระหว่างค่า Max และค่า Min ที่อยู่ในกรอบสีเหลืองในรูป ถ้าเรายังไม่มีการเสียบอุปกรณ์ใด ๆ เข้าไปยังแท่นสำหรับติดตั้งแท่นวางตัวอย่าง ความแรงของสัญญาณ interferogram ก็จะมีค่ามากที่สุด

จากนั้นให้นำแท่นวางตัวอย่างเสียบลงไป และวางแม่แบบที่ใช้สำหรับอัดตัวอย่างเสียบลงไป ถ้าหากอุปกรณ์สองตัวนี้เข้าไปบดบังทิศทางเดินของแสง IR เราจะเห็นความแรงของสัญญาณ interferogram ลดลง ถ้าพบปัญหาดังกล่าวก็ให้ใช้มือหมุนปรับสกรูเพื่อปรับระดับความสูงของแท่นวางตัวอย่าง และคอยสังเกต interferogram ด้วยว่าตำแหน่งใดที่ให้ค่าความแรงของสัญญาณมากที่สุด ซึ่งจะเป็นตำแหน่งที่เหมาะสมในการวางแม่แบบที่ใช้สำหรับอัดสารตัวอย่าง

รูปที่ ๒ หน้า Optical bench setup ที่ใช้ในการตรวจสอบความเข้มของรังสี IR ที่มาถึง detector

แหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดนั้นให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาในช่วงอินฟราเรดและแสงสีแดง ตัวที่เราสนใจคือช่วงแสงอินฟราเรดที่เรามอง "ไม่เห็น" ด้วยตาเปล่า ดังนั้นเราจึงไม่สามารถใช้สายตาบอกได้ว่าตัวอุปกรณ์ที่เราวางเข้าไปนั้นเข้าไปขวางแนวลำแสงหรือไม่ ที่ต้องกล่าวย้ำตรงนี้ก็เพราะเจอเป็นประจำที่ผู้ปรับแต่งเครื่องมุ่งเน้นไปที่การทำให้แนวลำแสงที่แดงที่เห็นด้วยตาเปล่านั้นตรงไปยัง detector ให้มากที่สุด โดยลืมไปว่าสิ่งที่เราต้องการวัดนั้นคือแสดง IR ไม่ใช่ visible light ในช่วงสีแดง

อีกเรื่องที่ต้องขอกล่าวไว้ในที่นี้คือค่า resolution (ความสามารถในการแยก) ที่ใช้ในการวิเคราะห์ ซึ่งปรกติมักจะไม่สนใจจะดูว่าตั้งไว้ที่ค่าเท่าไร มักจะสนใจกันว่าสแกนกี่รอบ ทั้ง ๆ ที่ในการอ่านผลการวิเคราะห์นั้น ค่า resolution มันสำคัญกว่าจำนวนรอบการสแกน

จำนวนรอบการสแกนควรจะมีค่าเท่าใดนั้นดูได้จากความเรียบของสัญญาณที่ได้ ยิ่งเราสแกนด้วยจำนวนรอบมากขึ้น ขนาดสัญญาณรบกวน (noise) ก็จะลดลง แต่จะลดลงได้ถึงระดับหนึ่งเท่านั้น การสแกนมากขึ้นไปอีกก็ไม่ทำให้ได้ผลการวิเคราะห์ที่ดีขึ้น ดังนั้นในระหว่างการวิเคราะห์ควรเฝ้ามองผลไปด้วยว่าเส้นกราฟมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร ตัวอย่างเช่นถ้าเราตั้งจำนวนรอบการสแกนเอาไว้ 100 รอบ แต่พบว่าเมื่อสแกนไปเพียงแค่ 50 รอบรูปกราฟที่ปรากฏบนหน้าจอก็ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ แล้ว การวิเคราะห์ (ตัวอย่างเดิม) ในครั้งต่อไปก็ทำเพียงแค่ 50 รอบหรือมากกว่าเล็กน้อยก็พอ

ความสำคัญของการตั้งค่า resolution อยู่ตรงที่จะทำให้เราบอกว่าความแตกต่างขนาดไหนจึงจะถือว่ามีนัยสำคัญ เช่นถ้าเราตั้งค่า resolution ไว้ที่ 2 cm^-1 ความแตกต่างที่มากกว่า 2 cm^-1 จะถือว่ามีนัยสำคัญแต่ถ้าน้อยกว่า 2 cm^-1 จะถือว่าไม่มีนัยสำคัญ ถ้าตั้งค่า resolution ไว้ที่ 16 cm^-1 จะถือว่าความแตกต่างที่มากกว่า 16 cm^-1 จะถือว่ามีนัยสำคัญแต่ถ้าน้อยกว่า 16 cm^-1 จะถือว่าไม่มีนัยสำคัญ ที่ผ่านมานั้นพบว่าหลายรายพยายามบอกว่าผลการวิเคราะห์ที่ได้นั้นมีความแตกต่างกันอยู่ แต่พอถามว่าในการวิเคราะห์ตั้งค่า resolution เอาไว้เท่าใดก็ตอบไม่ได้ การตั้งค่า resolution ไว้ที่ค่า wave number น้อย ๆ จะเสียเวลาในการสแกนมากกว่าเมื่อตั้งไว้ที่ค่า wave number สูง แต่การตั้งค่า resolution ไว้ที่ค่า wave number น้อย ๆ ก็ทำให้สังเกตการเปลี่ยนแปลงในปริมาณเล็กน้อยได้

แต่ถ้าต้องการวัดการเปลี่ยนแปลงในปริมาณน้อย ๆ แล้ว ไม่ควรทำเพียงแค่ตั้งค่า resolution ไว้ที่ค่า wave number น้อย ๆ แต่ควรลดความเร็วของกระจกลงด้วยเพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์ดีขึ้น (ความเร็วกระจกปรับตั้งได้ที่ช่อง velocity ที่อยู่ในกรอบสีเขียวในรูปที่ ๒)

การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติตอนที่ ๒๐ เมื่อสัญญาณ IR หายไป MO Memoir : Friday 3 June 2554

เครื่อง FT-IR Nicolet model 6700 มันมีปัญหามาตั้งแต่ก่อนสัปดาห์ที่แล้ว ซึ่งผมพึ่งจะมาทราบตอนที่จะเข้าไปใช้ ผมไม่รู้ว่าปัญหามันเกิดขึ้นเมื่อใด รู้แต่ว่าถ้าเครื่องในแลปมีปัญหา เขาก็มักจะแก้ปัญหาด้วยการส่งตัวอย่างไปวิเคราะห์ยังอีกแลปหนึ่ง เครื่องนี้มันก็เลยถูกปล่อยตั้งทิ้งไว้เฉย ๆ ทีนี้เรื่องของเรื่องก็คือผลการวิเคราะห์ที่ส่งไปให้คนอื่นทำนั้นผมไม่ค่อยชอบเท่าไร เพราะผมขอให้ทำการวิเคราะห์ตัวอย่างด้วยเทคนิค ๒ เทคนิค (คือในรูปแบบส่องผ่านและ diffuse reflectance) แต่เขากลับทำการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคเดียว (diffuse reflectance) แล้วเอาผลที่ได้นั้นไปแปลงหน่วยแกน y ให้เป็นค่าของอีกเทคนิคหนึ่ง ซึ่งมัน "ผิด" ผมก็เลยต้องมาสอนว่าที่บอกให้ไปทำการวิเคราะห์นั้น ผมต้องการให้เขาทำอย่างไร

ปัญหาที่เกิดคือพีค Interferogram หายไป มีแต่เส้นสัญญาณ noise ในแนวราบเท่านั้น แต่เมื่อตรวจสอบแล้วก็พบว่า ไม่ว่าจะเป็น IR source Detector Laser แผงวงจร ระดับแรงดันไฟฟ้า ต่างอยู่ในระดับที่ปรกติหมด ดังนั้นจุดที่สงสัยก็คือน่าจะอยู่ที่ alignment แนวลำแสงอินฟราเรด ซึ่งอาจเกิดการคลาดเคลื่อนไปจากแนวเดิม ทำให้ลำแสงส่องไปไม่ถึง detector

ก่อนหน้านี้ผมเคยใช้ FT-IR ของ Nicolet รุ่น Impact 400 ซึ่งตอนนี้ก็หมดอายุการใช้งานแล้วหลังจากใช้งานมากว่า ๑๐ ปี เพราะผู้ขายเลิกผลิตชิ้นส่วน (ที่ต้องเปลี่ยนตามอายุการใช้งาน) ให้เปลี่ยน เครื่องรุ่น Impact 400 นั้นเวลาปรับ alignment ลำแสงจะต้องใช้ไขควงสอดเข้าไปในรูข้างลำตัวเครื่อง (จะมีรูสำหรับปรับหยาบและปรับละเอียด) จากนั้นจึงค่อย ๆ ขันสกรูปรับตำแหน่งพร้อมกับดูสัญญาณ Interferogram บนหน้าจอไปด้วย ทำการปรับไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะได้สัญญาณ Interferogram ที่แรงที่สุด

พอต้องมาปรับ alignment ของเครื่องใหม่ (Nicolet 6700) ผมก็คิดว่ามันน่าจะยังคงเป็นวิธีการเดิม แต่พอจะลงมือทำปรากฏว่าหาตำแหน่งสำหรับขันสกรูปรับไม่เจอ ที่ไม่เจอก็เพราะว่ามันไม่มี

เจอปัญหานี้เข้า สิ่งที่ทำต่อไปก็คือหาคู่มือการใช้เครื่องให้เจอ ซึ่งตอนหลัง ๆ มานี้มักจะพบว่าบริษัทต่าง ๆ จะให้คู่มือมาในรูปไฟล์ pdf ในแผ่น CD หรือไม่ก็ให้คู่มือฉบับย่อเป็นเล่มพิมพ์ออกมา ส่วนรายละเอียดนั้นให้ไปดูในแผ่น CD กรณีนี้ก็เช่นเดียวกัน คือในคู่มือจะเป็นฉบับย่อ เวลาใช้งานต้องไปเปิดคู่มือที่เขาให้มาเป็นไฟล์ pdf อยู่ในคอมพิวเตอร์ควบคู่ไปด้วย

ไหน ๆ พอเจอหนังสือคู่มือแล้วก็ขอถ่ายรูปเอาไว้เป็นหลักฐานซะหน่อยว่ามันมีอยู่จริง

รูปที่ ๑ หนังสือคู่มือเครื่อง FT-IR Nicolet model 6700 ถ่ายรูปเอาไว้เป็นหลักฐานหน่อยว่าคู่มือฉบับที่เป็นเล่มนั้นมีตัวตนจริง เพราะเวลาที่ต้องทำการปรับ alignment เครื่องจำเป็นต้องใช้ควบคู่ไปกับคู่มือที่เป็นฉบับ pdf ในคอมพิวเตอร์

ในหนังสือคู่มือหน้า ๑๔๑ ได้ให้คำแนะนำสำหรับการปรับ alignment ซึ่งเครื่องรุ่นนี้ปรับโดยผ่านซอร์ฟแวร์หน้าจอคอมพิวเตอร์ ไม่ต้องมีการขันสกรูใด ๆ ทั้งสิ้น ขั้นตอนการปรับที่ผมได้ทำไปมีดังนี้

๑. ให้แสงเดินทางตรงจาก IR-source ไปยัง detector (ไม่มีการติดตั้ง accessory ใด ๆ)

๒. จากหน้าจอควบคุม กด Tab "Collect"

๓. เลือกเมนู Experimental Setup จะปรากฏหน้าจอดังแสดงในรูปที่ ๒ ข้างล่าง

รูปที่ ๒ หน้าจอส่วนที่เราจะต้องปรับตั้งก่อนทำการ alignment สัญญาณ

๔. ตั้งค่า Gain ให้เป็น 1 ตามที่คู่มือบอก

๕. ไปที่คำสั่ง velocity^(๑) ลดความเร็วของกระจกลงให้เหลือต่ำสุด ในที่นี้คือ 0.1581

๖. เนื่องจาก detector ของเราเป็นชนิด DTGs^(๒) ดังนั้นให้ตั้งค่า Aperture^(๓) เป็น 100 ตามที่คู่มือบอก

๗. เลือก Tab "Diagnostic" (ดูรูปที่ ๒) จะมีปุ่ม Align ให้กด

๘. กดปุ่ม "Align" แล้วก็รอ ขั้นตอนนี้อาจใช้เวลาสักหน่อย

จากนั้นก็จะได้ Interferogram กลับมาดังแสดงในรูป ถ้ายังไม่กลับมาก็ลองทำ alignment ใหม่ และถ้ายังไม่กลับมาอีกก็คงต้องตามช่างแล้ว

แต่ดูเหมือนว่าปัญหาอาจจะยังไม่จบ เพราะเมื่อวาน (วันพฤหัสบดี) พบว่าพอปิดคอมพิวเตอร์แล้วเปิดใหม่ Interferogram หายไปอีก ต้องทำ alignment ใหม่อีก คนที่ทำบอกว่าต้องให้เครื่องทำ alignment ถึง ๓ ครั้งจึงจะได้สัญญาณ Interferogram กลับคืนมา

หมายเหตุ

(๑) ความเร็วกระจกต่ำจะทำให้เสียเวลาในการวิเคราะห์นาน แต่จะทำให้สามารถวิเคราะห์ด้วย resolution ที่สูงมากได้

(๒) detector ตัวเดิมที่มากับเครื่องคือ MCT ซึ่งต้องคอยเติม liquid nitrogen หล่อเย็นตลอด ๒๔ ชั่วโมง MCT เป็น detector ที่มีความว่องไวสูงกว่า DTGs แต่ DTGs ไม่ต้องการการดูแลมากเหมือน MCT ที่ต้องคอยเติม liquid nitrogen เดิมที่สั่ง MCT มากับเครื่องก็เพราะคิดว่าจะใช้ในการศึกษาการเกิดปฏิกิริยาแบบ in situ ซึ่ง MCT จะตรวจวัดสารมัธยันต์ที่ก่อตัวบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาได้ดีกว่า DTGs แต่กว่าจะได้เครื่องมา ความกระหายที่จะทำการทดลองดังกล่าวก็หมดไปแล้ว พอได้จังหวะ MCT หมดอายุ ก็เลยเปลี่ยนเป็น DTGs เลย

(๓) Aperture คือขนาดของรูรับแสง ตัวเลขยิ่งมาก็ยิ่งเปิดกว้างมากขึ้น ในการวัดแบบ transmission ที่ใช้แสงจากแหล่งกำเนิดวิ่งตรงทะลุผ่านตัวอย่างไปยัง detector โดยตรงนั้น ดูเหมือนว่าถ้าเราตั้ง Aperture ให้สูงมากเกินไป ตัวเครื่องจะปรับลดให้ต่ำลงโดยอัตโนมัติ ตอนที่ทำการวิเคราะห์หลังจาก alignment เสร็จเรียบร้อยแล้วนั้น เห็นมันปรับจาก 100 เหลือ 69 การตั้งค่า Aperture สำหรับการ alignment นั้นขึ้นอยู่กับชนิด detector ที่ใช้

Interferometer MO Memoir : วันจันทร์ที่ ๒๗ กรกฎาคม ๒๕๕๒

Interferometer เป็นอุปกรณ์ตัวหลักของเครื่อง FT-IR (Fourier-Transform Infrared)

ที่อาศัยหลักการแทรกสอดของแสง หลักการทำงานของอุปกรณ์ตัวนี้ย้อนหลังไปถึงสมัยการทดลองของไมเคิลสันและมอร์เรย์ (MIchelson and Morley) ในปีพ.ศ. 2430 (หรือปีค.ศ. 1887) ที่ทำการวัดการเคลื่อนที่ของโลกในอีเทอร์ อีเทอร์ในที่นี้คือตัวกลางสมมุติ (Hyperthetial medium) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นเชื่อกันว่ามีจริง และเป็นตัวกลางของการเคลื่อนที่ของแสงในสุญญากาศ เรื่องเกี่ยวกับอีเทอร์นี้หาอ่านได้ในหนังสือฟิสิกส์เรื่องเกี่ยวกับจุดเริ่มต้นของทฤษฎีสัมพันธภาพพิเศษและการวัดความเร็วของแสง แต่ในที่นี้เราจะจำกัดวงอยู่แค่ Interferomter ที่ใช้กับเครื่อง FT-IR เท่านั้น

Interferometer ประกอบด้วยชิ้นส่วนสำคัญต่าง ๆ ดังต่อไปนี้

1. แหล่งกำเนิดแสง (Light source) สำหรับเครื่อง FT-IR คือแหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรด

2. กระจกแบ่งแสง (Beam splitter) เป็นกระจกที่ยอมให้แสงผ่านได้ส่วนหนึ่งและสะท้อนได้ส่วนหนึ่ง

3. กระจกอยู่กับที่ (Fixed mirror) เป็นกระจกสะท้อนแสงที่ตรึงอยู่กับที่

4. กระจกเคลื่อนที่ (Moving mirror) เป็นกระจกสะท้อนแสงที่เคลื่อนที่กลับไป-มา โดยกระจกเคลื่อนที่นี้จะวางในทิศทางตั้งฉากกับกระจกอยู่กับที่

5. ตัวรับแสง (Detector) เป็นตรวจวัดความเข้มของแสง

6. เลเซอร์ (Laser) ใช้สำหรับวัดตำแหน่งของกระจกเคลื่อนที่ในระหว่างการวิเคราะห์

ตัวอย่างการจัดวางชิ้นส่วนต่าง ๆ ของ Interferometer แสดงไว้ในรูปที่ 1 ข้างล่าง

รูปที่ 1 ตัวอย่างการจัดวางชิ้นส่วนต่าง ๆ ของ Interferometer (ในที่นี้ไม่ได้แสดงแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์)

ในการทำงานนั้น แสงที่ส่องออกมาจากแหล่งกำเนิดแสง (สีน้ำเงิน) จะถูกส่องไปยังกระจกแบ่งแสง แสงที่มากระทบกระจกแบ่งแสงจะถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน (ดูรูปที่ 1 ประกอบ) แสงส่วนแรก (เส้นทึบสีแดง) จะสะท้อนหักลงล่างมุ่งไปยังกระจกอยู่กับที่ (เส้นทึบสีแดง) และจะสะท้อนกลับไปยังกระจกแบ่งแสง (เส้นประสีแดง) มุ่งผ่านกระจกแบ่งแสงไปยังตัวตรวจวัด แสงส่วนที่สอง (เส้นทึบสีเขียว) จะวิ่งทะลุกระจกแบ่งแสงมุ่งตรงไปยังกระจกเคลื่อนที่ และจะสะท้อนกลับไปยังกระจกแบ่งแสง (เส้นประสีเขียว) และสะท้อนอีกครั้งไปยังตัวตรวจวัด

ทีนี้สมมุติว่าเราใช้แสงที่มีความยาวคลื่น 1 หน่วย และกระจกอยู่กับที่กับกระจกเคลื่อนที่ได้ต่างอยู่ห่างจากกระจกแบ่งแสงเป็นระยะทางเท่ากันคือ 10 หน่วย แสงเส้นสีน้ำเงินเมื่อมาถึงกระจกแบ่งแสงจะถูกแบ่งครึ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนที่วิ่งไปยังกระจกอยู่กับที่และสะท้อนกลับมายังกระจกแบ่งแสงใหม่จะเคลื่อนที่เป็นระยะทาง 20 หน่วย (ไป-กลับ) หรือถ้าคิดเป็นจำนวนลูกคลื่นก็คือจำนวน 20 ลูกคลื่นพอดี แสงส่วนที่วิ่งไปยังกระจกเคลื่อนที่และสะท้อนกลับมายังกระจกแบ่งแสงใหม่ก็จะเคลื่อนที่เป็นระยะทาง 20 หน่วย (ไป-กลับ) หรือถ้าคิดเป็นจำนวนลูกคลื่นก็คือจำนวน 20 ลูกคลื่นพอดีเช่นเดียวกัน ดังนั้นเมื่อแสงทั้งสองส่วนกลับมารวมกันใหม่ก็จะมีเฟสที่ตรงกันพอดี ความเข้มของแสงที่ตัวตรวจวัดวัดได้ (สมมุติว่าไม่เกิดการสูญเสียจากการดูดซับหรือกระเจิง) ก็ควรจะต้องเท่ากับความเข้มของแสงที่ส่องออกมาจากแหล่งกำเนิด (แสงเส้นสีน้ำเงิน)

ต่อไปถ้าเราให้กระจกเคลื่อนที่เคลื่อนที่เข้าหา (หรือออกจาก) กระจกแบ่งแสงเป็นระยะทาง 0.05 หน่วย (หรือ 0.1λ เมื่อคือความยาวคลื่นแสง) ระยะทางที่แสงส่วนที่วิ่งไปยังกระจกเคลื่อนที่และสะท้อนกลับมายังกระจกแบ่งแสงใหม่จะเป็น 19.8 หน่วย ดังนั้นเมื่อแสงส่วนที่วิ่งไปยังกระจกอยู่กับที่และกระจกแบ่งแสงกลับมารวมกันใหม่จะมีความต่างเฟสกันอยู่ ทำให้เห็นความเข้มของแสงลดลง และถ้ากระจกเคลื่อนที่เคลื่อนเข้าหากระจกแบ่งแสงจนได้ระยะทาง 0.25 หน่วย (หรือ λ/4) ระะยะทางที่แสงส่วนที่วิ่งไปยังกระจกเคลื่อนที่และสะท้อนกลับมายังกระจกแบ่งแสงใหม่จะเป็น 19.5 หน่วย (หรือคิดเป็นจำนวนลูกคลื่นคือ 19.5 ลูกคลื่น) แสงส่วนที่วิ่งไปยังกระจกอยู่กับที่และกระจกแบ่งแสงเมื่อกลับมารวมกันจะมีเฟสแตกต่างกันอยู่ 180 องศา ทำให้หักล้างกันพอดี และจะทำให้เราเห็นความเข้มของแสงลดลงต่ำสุด กล่าวอีกนัยหนึ่งคือถ้าเราใช้แสงที่มีความถี่เดียว เมื่อไรก็ตามที่เราทำการเคลื่อนที่กระจกเคลื่อนที่จากตำแหน่งที่เห็นแสงที่มารวมกันมีความสว่างมากที่สุด จนถึงตำแหน่งที่เห็นแสงที่มารวมกันมีความสว่างน้อยที่สุด นั่นแสดงว่าเราได้เคลื่อนที่กระจกเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทาง λ/4 แล้ว (ดูรูปที่ 2 ประกอบ)

รูปที่ 2 (ซ้าย) ภาพแสดงการรวมกันของคลื่นแสงที่มีเฟสตรงกันพอดี และ (ขวา) ภาพแสดงการรวมกันของคลื่นแสงที่มีเฟสต่างกัน 180 องศา (ภาพจาก http://en.wikipedia.org/wiki/Interferogram

ในทางปฏิบัตินั้นแหล่งกำเนิดแสงที่เราใช้ไม่ได้มีแสงเพียงความยาวคลื่น (หรือความถี่) เดียว ดังนั้นความเข้มของแสงที่ตัวตรวจวัดวัดได้จึงเป็นผลรวมที่เกิดจากแสงทุกความยาวคลื่น ผลการวัดที่ได้เรียกว่า Interferogram ดังตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3 ตัวอย่างInterferogram (ภาพจากhttp://www.newport.com/Introduction-to-FT-IR-Spectroscopy)

ในทางคณิตศาสตร์นั้น ถ้าเรามีสมการ sine wave ที่มีความถี่และแอมพลิจูดแตกต่างกันอยู่หลายสมการ แล้วอยากทราบว่าถ้านำเรา sine wave เหล่านั้นมารวมกัน คลื่นผลลัพท์ที่ได้จะเป็นอย่างไร เราก็ทำเพียงแค่เอาสมการเหล่านั้นมาบวกเข้าด้วยกัน ในทางกลับกันนั้นถ้าเรามีรูปคลื่นที่เป็นผลรวมของ sine wave ที่มีความถี่และแอมพลิจูดแตกต่างกันแล้วอยากทราบว่าลูกคลื่นนั้นประกอบด้วยคลื่น sine wave ที่มีความถี่และแอมพลิจูดเท่าใดบ้าง เราก็สามารถทำได้โดยใช้เทคนิคที่เกี่ยวข้องกับเรื่องของ Fourier Transform

แม้ว่าจะมีทฤษฎีทางคณิตศาสตร์รองรับอยู่ แต่การหาว่าคลื่นผลรวมนั้นประกอบด้วยคลื่น sine wave ที่มีความถี่และแอมพลิจูดเท่าใดบ้างเป็นก็จัดได้ว่ากระบวนการทางคณิตศาสตร์ที่ยุ่งยาก การวัดการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดในยุคแรก ๆ จึงเป็นการใช้อุปกรณ์ชนิด dispersive (วัดการดูดกลืนที่ละความยาวคลื่น) เป็นหลัก อุปกรณ์ชนิด dispersive ใช้หลักการส่องแสงที่ละความยาวคลื่นผ่านตัวอย่าง และวัดการดูดกลืน (หรือส่องแสงทุกความยาวคลื่นผ่านตัวอย่าง แล้วเลือกวัดการดูดกลืนที่ละความยาวคลื่น) ซึ่งในปัจจุบันเทคนิคนี้ก็ยังคงใช้กันอยู่กับแสงในช่วงอัลตร้าไวโอเล็ตและในช่วงที่สายตามองเห็น (UV-Vis) แต่จากการพัฒนาไมโครคอมพิวเตอร์ (ใช้ในการประมวลผล) และแหล่งกำเนิดเลเซอร์ (ที่ใช้วัดระยะ) ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นแต่ราคาถูกลง ทำให้อุปกรณ์ที่ใช้เทคนิคการวัดด้วย Interferometer ในช่วงแสงอินฟราเรดมีราคาถูกลงจนในปัจจุบันอาจเรียกได้ว่าได้เข้ามาแทนที่อุปกรณ์ชนิด dispersive อย่างสมบูรณ์